“Anode-free” Zn/LiFePO4 aqueous batteries boosted by hybrid electrolyte

阳极 电解质 法拉第效率 电池(电) 电化学 材料科学 剥离(纤维) 水溶液 化学工程 电偶阳极 乙二醇 无机化学 化学 电极 冶金 复合材料 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Jingying Duan,Luofu Min,Mengqian Wu,Ting Yang,Mingming Chen,Chengyang Wang
出处
期刊:Journal of Industrial and Engineering Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:114: 317-322 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jiec.2022.07.021
摘要

Aqueous rechargeable batteries with Zn as anode directly have become prospective alternatives to conventional lithium-ion batteries. However, the growth of zinc dendrites restricts the practical application of Zn anode greatly. In addition, the use of thick zinc foil as anode also increases the total weight of the battery and impacts the whole energy density. Herein, a kind of “anode-free” Zn/LiFePO4 battery (zero-excess Zn) is designed to solve such problems, and corresponding electrolyte is optimized to ensure the electrochemical performance. As a result, ethylene glycol (EG) is added to the aqueous electrolyte with 1.5 M Zn(CF3SO3)2 and 1.5 M LiCF3SO3 as solutes, which not only improves the stability of the electrolyte, but also inhibits the growth of zinc dendrites. And the Zn/Cu batteries with 70 vol% EG/H2O hybrid electrolyte show highly reversible Zn plating/stripping process, in which the average coulombic efficiency (ACE) is as high as 99.77 % at a current density of 1 mA cm−2. In order to better adapt to the “anode-free” Zn/LiFePO4 battery system, the ratio of Zn2+ to Li+ ions in this electrolyte is further optimized, and it’s found that the battery with 2 M Zn(CF3SO3)2 + 1 M LiCF3SO3-70 vol% EG/H2O electrolyte shows the most excellent electrochemical stability, in which the capacity retention rate is 75.2 % after 100 cycles at a current density of 1 mA cm−2. Our work makes it possible for the application of aqueous “anode-free” batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
悸动发布了新的文献求助10
刚刚
FashionBoy应助Morssax采纳,获得10
1秒前
柿柿如意完成签到,获得积分10
1秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
2秒前
wqq完成签到,获得积分10
2秒前
星辰大海应助o10采纳,获得10
2秒前
童道之完成签到,获得积分10
2秒前
刘欣欣完成签到,获得积分10
3秒前
fuguier发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
爱笑凤凰完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
6秒前
6秒前
fan完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
一拳俩饼关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
cyc发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝应助yu采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助给我点光环采纳,获得10
10秒前
11秒前
王饼干完成签到,获得积分10
11秒前
陈龙发布了新的文献求助10
12秒前
Morssax发布了新的文献求助10
12秒前
jzhang910完成签到 ,获得积分10
13秒前
v0id应助初景采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
飞鱼完成签到 ,获得积分10
15秒前
青青完成签到,获得积分10
16秒前
o10发布了新的文献求助10
16秒前
fly完成签到,获得积分10
17秒前
Tiki完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
亚当遗传发布了新的文献求助40
17秒前
18秒前
小二郎应助舒心的白竹采纳,获得10
19秒前
烟花应助yigemutouren采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7443224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9044423
关于积分的说明 19279757
捐赠科研通 7067937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3238643
关于科研通互助平台的介绍 2402129
邀请新用户注册赠送积分活动 2222704